传输层协议
作者：互联网
一、TCP协议介绍
## TCP特性
1. 工作在传输层
2. 面向连接协议
3. 全双工协议
4. 半关闭
5. 错误检查
6. 将数据打包成段，排序
7. 确认机制
8. 数据恢复，重传
9. 流量控制，滑动窗口
（一）、TCP/IP协议族的传输层协议
1.TCP（传输控制协议）
（1）TCP是面向连接的、可靠的进程到进程通信的协议。
（2）TCP提供去全双工服务，即数据可在同一时间双向传输 。
（3）TCP报文段：
a.TCP将若干个字节构成一个分组，叫报文段（Segment）；
b.TCP报文段分装在IP数据报中
2.UDP（用户数据报协议）
UDP协议是无连接的、不保证可靠性的传输层协议。发送端不关心发送的数据是否到达目标主机、数据是否出错等，收到数据的主机不会告诉发送方是否收到数据，它的可靠性由上层协议来保证。传输层数据速度更快、效率更高。
二、TCP协议
1、TCP报文段（TCP报文格式）
源端口号：发送方进程的端口号
目标端口号：接收端进程的端口号。接收端收到数据段后，根据这个端口号来确定吧数据发送给哪个应用程序的进程。
序号:发送端为每个字节进行编号，便与接收端正确重组。
当TCP从进程接收数据字节时，把他们分片成数据端存储在发送缓存中，并对没一个字节进行编号。当数据到达目的地后，接收端端会按照这个序号吧数据重组重新排列，保证书的正确性。
确认号：对发送端的确认信息。
接收端响应消息时将会用它来告诉发送端这个序列号之前的数据段都已经收到。如确认号为x，就是表示前x-1个数据都已经收到。
首部长度：用它可以确定TCP首部数据机构的字节长度。一般情况下TCP首部是20字节，但首部长度最大可以扩展为60字节。
控制位： URG：紧急位。紧急指针有效为。 ACK：确认位。只有当ACK=1是，确认序列号字段才会有效；当ACK=0时，确认号字段无效。
PSH：急迫位。标志位为1时，要求接收方尽快将数据送达应用层。 RST：重置位。当RST为1时，通知重新建立TCP连接。
SYN：同步（连接）位。同步序列号，TCP需要重新建立TCP连接。
FIN：断开位。当TCP完成数据传输需要断开连接时，提出断开连接的一方将这个设为一。
注意：不要将确认序号Ack与标志位中的ACK搞混了。确认方Ack=发起方Seq+1，两端配对。
窗口大小：说明本地可接收数据段的数目。这个值的大小是可变的，当网络通畅时接收端响应消息会将这个窗口值变大以加快传输速度，当玩过不稳定时减小这个值可保证网络数据的可靠性，TCP中的流量控制机制就是依靠变化窗口大小实现的。
校验和：用来做差错控制。字段检验的范围包括首部和数据这两部分。数据段在发送时和到达目的地是会进行校验和计算，若这两次的校验一致，则说明数据基本是正确的，否则将认为该数据已被破坏，接收端将丢弃该数据。
紧急指针：和URG配合使用，当URG=1时有效。
选项：在TCP首部可以有多大40字节的可选信息。如，最大报文段MSS（Maximum Segment Size).MSS告诉对方。
TCP：“我的缓存所能接收的报文段的数据字段的最大长度是MSS个字节”
2、TCP三次握手
当pc1想和pc2建立起连接 将 连接信息写入报文
第一步 ：pc1会发送一个 建立连接的请求报文 ： 这个报文中 有
-
报文的序号（seq=x）
-
同步位（请求建立连接关系： SYN=1 ACK=0 控制位：当前两台机器处于什么状态？ 建立连接 处于连接 断开连接 ）
第二步： 当pc2 收到消息以后 是不是要回复一个报文
-
报文的序号 （seq=y）
-
ack确认号（ 我希望你下一次发送 x+1 序号的报文给你 ）
-
控制位 SYN=1 ACK=1 请求建立连接 pc2 同意建立连接
第三步：收到 pc2 同意建立连接的报文后
1.会发送一个x+1报文
2.会告诉对方 我希望你下次 发送y+1的序号报文给我
3.最后 将ACK=1 封装进去
tcp是面向连接的，就是说每次发送数据之前都要和对方建立一条可靠的连接，这个建立连接的过程分为3个步骤，就叫做三次握手
当客户端向服务器发送请求连接的报文时：
Seq序列号=x（x为随机）
SYN=1（表示发送连接请求）
服务器端收到客户端发来的请求报文后，同意建立连接，则向客户端发送确认报文：
Seq序列号=y（这时服务器也会产生一个序列号y，和客户端的序号不相关）
Ack确认号=x+1（Seq序列号x+1，表示确认收到了客户端的请求）
ACK=1（表示这是条确认请求）
SYN=1（同时也发送一个建立连接的请求）
客户端进程收到服务端进程的确认后，还要向服务端给出确认，然后连接成功建立：
Seq序列号=x+1（这时客户端的序号为1）
Ack确认号=y+1（表示确认收到了服务器的连接请求）
ACK=1（表示这是确认报文）
有限状态机
1. CLOSED 没有任何连接状态
2. LISTEN 侦听状态，等待来自远方TCP端口的连接请求 （服务开启 http（进程） 80端口在帮进程 看着 有没有人找 http ）
3. SYN-SENT 在发送连接请求后，等待对方确认
4. SYN-RECEIVED 在收到和发送一个连接请求后，等待对方确认
5. ESTABLISHED 代表传输连接建立，双方进入数据传送状态
6. FIN-WAIT-1 主动关闭,主机已发送关闭连接请求，等待对方确认
7. FIN-WAIT-2 主动关闭,主机已收到对方关闭传输连接确认，等待对方发送关闭传输连接请求
8. TIME-WAIT 完成双向传输连接关闭，等待所有分组消失
9. CLOSE-WAIT 被动关闭,收到对方发来的关闭连接请求，并已确认
10. LAST-ACK 被动关闭,等待最后一个关闭传输连接确认，并等待所有分组消失
11. CLOSING 双方同时尝试关闭传输连接，等待对方确认
三、UDP协议介绍
**UDP特性**
工作在传输层
提供不可靠的网络访问
非面向连接协议
有限的错误检查
传输性能高
无数据恢复特性
二，TCP/UDP常用的端口
1.TCP端口
(21)(20)FTP：FTP服务器所开放的控制端口
(23)TELNET:用于远程登陆，可以远程控制管理目标计算机
(80)HTTP:超文本传输协议
22)ssh安全外壳协议
(443)https超文本传输安全协议
2.UDP端口
(69)TFTP:简单文件传输协议
(53)DNS域名系统
总结
本章学习了关于传输层协议，TCP/IP协议簇，TCP、UDP协议，TCP是一种面向连接、可靠的全双工连接协议，而UDP是一种无连接，不保证可靠性的传输层协议，但由着传输速率快，传输成本低等优点，本章的重点为TCP连接的三次握手原理，和TCP、UDP的常见端口。
标签：协议,报文,确认,TCP,发送,传输层,连接 来源： https://www.cnblogs.com/y0226/p/16685083.html